Nyheter - Kan fibernettverk forbli lavekarbonbaserte i en tid med dataeksplosjon?

Oyi International., Ltd.er et dynamisk og innovativt fiberoptisk kabelselskap med base i Shenzhen, Kina. Siden etableringen i 2006 har OYI fokusert på å tilby fiberoptiske produkter og tilkoblingsløsninger til kunder over hele verden. Selskapets teknologiske FoU-avdeling inkluderer mer enn 20 spesialister som jobber med produktutvikling, teknisk forbedring og kvalitetskontroll. I dag eksporteres OYI-produkter til 143 land, med langsiktige partnerskap etablert med 268 kunder.

Mengden data som beveger seg gjennom globale nettverk fortsetter å vokse i et ekstraordinært tempo. Videostrømming, skytjenester, kunstig intelligens, industriell IoT, tilkoblede enheter og digitale tjenester bidrar alle til høyere nettverkstrafikk. Denne veksten medfører en miljøutfordring som er lett å overse. Data kan være digitale, men infrastrukturen som bærer dem er fysisk. Datasentre trenger strøm for å drive og kjøle ned serverne sine. Nettverksutstyr trenger kontinuerlig strømforsyning. Tusenvis av kilometer med jord- og sjøkabler er nødvendig for å koble sammen brukere, bedrifter og skyplattformer.

Etter hvert som datatrafikken øker, står nettverksoperatører derfor overfor et praktisk spørsmål: hvordan kan nettverk bære mer informasjon uten å skape en proporsjonal økning i energiforbruk og karbonutslipp?

Fiberoptisk teknologi er en viktig del av svaret.

Hvorfor fiberoptikk fortsatt er et energieffektivt valg

Fiber har en grunnleggende fordel fremfor tradisjonell kobberbasert overføring: den bærer informasjon som lyspulser i stedet for elektriske signaler. En enkelt optisk fiber kan overføre ekstremt store mengder data samtidig som den bruker relativt lite energi til selve overføringen. Fiber har også mye lavere signaldemping enn kobber, noe som gjør at informasjon kan reise betydelig lenger før forsterkning eller regenerering er nødvendig. Denne forskjellen blir spesielt viktig i store nettverk.

Kobberbaserte systemer kan kreve mer aktivt utstyr etter hvert som overføringsavstandene øker. Hver ekstra enhet med strømforsynt utstyr øker både energiforbruket og vedlikeholdskravene. Fibernettverk, derimot, kan dekke lange avstander med færre aktive komponenter.

For storskala utplasseringer kan denne effektiviteten føre til betydelige reduksjoner i driftsenergiforbruk. Det er én grunnfiber-til-hjemmet(FTTH) har blitt en stadig mer attraktiv erstatning for eldre kobber- og hybride aksessnettverk.

Miljøfordelen med fiber er imidlertid ikke begrenset til selve kabelen. Kabelens design, måten den installeres på, hvor lenge den er i bruk og hva som skjer med den på slutten av levetiden bidrar alle til dens totale miljøavtrykk.

ADSS: En praktisk løsning for moderne kraftnettverk

Etter hvert som strømnettene utvides og fornybare energiprosjekter blir mer utbredt, installeres kommunikasjonsinfrastruktur i økende grad ved siden av kraftinfrastruktur.

ADSS, ellerHeldielektrisk selvbærende kabel, er spesielt godt egnet i disse miljøene.

I motsetning til konvensjonelle kabler som inneholder metalliske forsterkningselementer, bruker ADSS dielektriske materialer i hele strukturen. Dette gjør den motstandsdyktig mot elektromagnetisk interferens og egnet for installasjon på kraftoverførings- og distribusjonsinfrastruktur.

En annen viktig fordel er den selvbærende designen. ADSS krever ikke en separat ledning, noe som kan forenkle installasjonen og redusere mengden støtteutstyr som kreves.

Dette er spesielt nyttig i områder der installasjon av ny underjordisk kommunikasjonsinfrastruktur ville være dyrt eller forstyrrende. Vindparker, solcelleanlegg, vannkraftprosjekter og forsyningsnettverk kan bruke eksisterende master og tårn for å utvide fibertilkoblingen til steder som ellers kan være vanskelige å nå.

Det er også en praktisk bærekraftsfordel. Bruk av eksisterende infrastruktur kan redusere behovet for ytterligere byggearbeid, mens en lett kabeldesign kan bidra til å begrense material- og transportkravene knyttet til utplassering.

For forsyningsselskaper som oppgraderer kommunikasjonsnettverkene sine, kan ADSS derfor tilby høykapasitetstilkobling uten å kreve store endringer i eksisterende kraftinfrastruktur.

OPGW: Kombinering av strømbeskyttelse og kommunikasjon

OPGW, ellerOptisk jordledning, tar en annen tilnærming.

OPGW installeres på toppen av høyspentmaster, der det allerede kreves en jordledning for lynvern og elektrisk sikkerhet. Optiske fibre er innlemmet i kabelen, slik at den samme strukturen kan gi både elektrisk beskyttelse og høyhastighetskommunikasjon.

Denne dobbeltfunksjonelle designen kan redusere behovet for separat infrastruktur.

I stedet for å installere en uavhengig jordledning og en separatfiberkabel overhead, kan forsyningsselskaper kombinere begge funksjonene i én kabel. Over lange overføringskorridorer kan reduksjonen i ekstra kabler, beslag, installasjonsarbeid og vedlikehold være betydelig.

Kommunikasjonsfunksjonen til OPGW blir også stadig viktigere etter hvert som strømnettene blir mer digitale.

Moderne kraftsystemer er avhengige av sanntidsinformasjon for å overvåke utstyr, oppdage feil, administrere belastninger og koordinere distribuerte energiressurser. Pålitelig fiberkommunikasjon hjelper forsyningsselskaper med å samle inn og overføre denne informasjonen raskt, noe som er spesielt viktig når man integrerer variable fornybare kilder som vind- og solenergi.

I denne forstand bidrar OPGW til bærekraft på to måter: den integrerte fysiske utformingen kan redusere infrastrukturkravene, mens kommunikasjonsnettverket det tilbyr kan støtte mer effektiv nettdrift.

Ser utover energiforbruket

Det er enkelt å evaluere en fiberoptisk kabel bare ved å se på driftsytelsen. En mer fullstendig vurdering bør ta hensyn til hele produktets livssyklus.

For produsenter av fiberoptiske kabler betyr dette å se på materialbruk, produksjonseffektivitet, installasjon, levetid, vedlikehold og avhending ved slutten av levetiden.

Effektiv bruk av materialer

Produksjonsprosesser har direkte innflytelse på miljøavtrykket til en kabel. Forbedring av fibertrekking, nøyaktighet i belegg, materialutnyttelse og produksjonskontroll kan bidra til å redusere unødvendig avfall.

Selv små forbedringer kan bli betydelige når de brukes på tvers av store produksjonsvolumer.

Lang levetid

Kabelutskifting er ikke bare et produksjonsproblem. Utskifting av en installert kabel kan innebære transport, nye materialer, anleggsutstyr, arbeidskraft og tilleggsarbeid på master, tårn, kanaler eller annen infrastruktur.

Å designe kabler for langsiktig pålitelighet kan derfor redusere behovet for gjentatt installasjon og vedlikehold.

ADSS- og OPGW-kabler er designet for krevende utendørsmiljøer, der mekaniske belastninger, værforhold, temperaturendringer og andre faktorer kan påvirke langsiktig ytelse. En pålitelig kabel som varer i drift i flere tiår kan redusere miljøpåvirkningen forbundet med for tidlig utskifting.

Hensyn ved livets slutt

Materialgjenvinning er en annen del av bærekraftsdiskusjonen.

OPGW inneholder metallkomponenter som aluminium og stål som kan gjenvinnes gjennom etablerte resirkuleringsprosesser. Polymermaterialer som brukes i kabelstrukturer og kapper kan også være resirkulerbare avhengig av sammensetningen og den lokale resirkuleringsinfrastrukturen.

Selv om resirkulering alene ikke kan eliminere miljøpåvirkningen av kabelproduksjon, kan design av produkter med tanke på materialgjenvinning bidra til å redusere avfall og forbedre ressurseffektiviteten.

Fiberinfrastruktur og den bredere energiomstillingen

Bærekraftsverdien av fibernettverkgår utover deres eget energiforbruk.

Pålitelig kommunikasjonsinfrastruktur gjør det enklere å administrere mange systemer mer effektivt.

I et smartnett kan fiberforbindelser støtte overvåking og kontroll i sanntid. I fornybar energiprosjekter,kommunikasjonsnettverkkoble eksterne generasjonsanlegg med kontrollsentre. Innen landbruket kan tilkoblede sensorer hjelpe bønder med å administrere vanning og andre ressurser mer presist. Innen helsevesenet kan telemedisin redusere behovet for noen fysiske reiser.

Disse applikasjonene er alle avhengige av pålitelig tilkobling.

Dette skaper et viktig skille når man diskuterer miljøpåvirkningen av digital infrastruktur. Målet er ikke bare å få nettverk til å bruke mindre energi. Det er også å sørge for at den digitale infrastrukturen muliggjør større effektivitet i systemene som er koblet til den.

Fiber spiller en viktig rolle fordi det gir den høye kapasiteten, ytelsen over lange avstander og påliteligheten som kreves av mange av disse applikasjonene.

Kan fibernettverk forbli lavkarbon?

Veksten i global datatrafikk vil utvilsomt øke etterspørselen etter nettverksinfrastruktur.Fiberoptikkkan ikke gjøre den digitale økonomien karbonfri, og miljøpåvirkningen av datasentre, nettverksutstyr, produksjon og bygging må fortsatt tas tak i.

Men fiber tilbyr en viktig fordel: det lar nettverk bære betydelig mer informasjon over lange avstander med relativt lave overføringstap og færre aktive komponenter.

Når dette kombineres med gjennomtenkt kabeldesign, lang levetid, effektiv installasjon og ansvarlig materialhåndtering, kan fibernettverk støtte den fortsatte veksten av digitale tjenester uten å skape det samme nivået av energibehov som er forbundet med mindre effektive overføringsteknologier.

ADSS og OPGW demonstrerer hvordan dette prinsippet kan anvendes i felten. Den ene bruker en lett, hel-dielektrisk struktur for å gi tilkobling rundt kraftinfrastruktur. Den andre kombinerer jording og optisk kommunikasjon i én enkelt kabel.

Etter hvert som datavolumene fortsetter å øke og strømsystemene blir mer desentraliserte og digitale, vil fiberinfrastrukturens rolle bare bli viktigere.

Utfordringen er ikke lenger bare å koble sammen flere mennesker og enheter. Det er å bygge nettverk som kan støtte neste generasjon digital vekst samtidig som ressursene brukes mer effektivt. Det er der lavkarbonfiberinfrastruktur kan utgjøre en forskjell.